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2019-2020年高考生物考點解析與跟蹤精練 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 一．考點解析 1．用高度分化的植物細胞、組織和器官進行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是（ ） A.該愈傷組織是細胞經(jīng)過脫分化和分裂形成的 B.該愈傷組織的細胞沒有全能性 C.該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細胞組成 D.該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu) 2.要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，需要（ ） A．具有完整細胞核的細胞 B．離體狀態(tài) C．導(dǎo)入外源基因 D．一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素 3.甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程不涉及細胞的（ ） A．有絲分裂 B．分化 C．減數(shù)分裂 D．全能性 4．紫草素是紫草細胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。用組織培養(yǎng)技術(shù)可以在生物反應(yīng)器中通過培養(yǎng)紫草細胞生產(chǎn)紫草素。下圖記錄了生物反應(yīng)器中紫草細胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時間發(fā)生的變化。 （1）在生產(chǎn)前，需先加入紫草細胞作為反應(yīng)器中的“種子”。這些“種子”是應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，將紫草葉肉細胞經(jīng)過________________________而獲得的。這項技術(shù)的理論基礎(chǔ)是_______________________。 （2）從圖中可以看出：反應(yīng)器中紫草細胞的生長呈現(xiàn)______________________________規(guī)律；影響紫草素產(chǎn)量的因素是__________________和_________________。 （3）在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣并進行攪拌的目的是_________和______ 。 5．將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是D A．具有完整細胞核的細胞 B．一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素 C．離體狀態(tài) D．導(dǎo)入指定基因 6．以下不能說明細胞全能性的實驗是（ ） A.胡蘿卜韌皮部細胞培育出植株 B.紫色糯性王米種子培育出植株 C.轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細胞培育出植株 D.番茄與馬鈴薯體細胞雜交后培育出植株 7．植物甲、乙是兩種瀕危藥用植物（二倍體）。請按要求回答問題： (1)以植物甲、乙的莖尖和葉片為材料，通過組織培養(yǎng)獲得了再生植株，解決了自然繁殖率低的問題。這表明植物細胞具有__________。由葉片等材料形成的愈傷組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點是__________________________________。 （2）題31圖1和題31圖2分別是植物甲、乙的萌發(fā)花粉粒和未受精胚珠的示意圖。 在分離珠被細胞的原生質(zhì)體時，通常使用纖維素酶和果膠酶破除細胞壁。其原理是利用了醉的______性質(zhì)。 如果將題31圖1中的1個精子與題31圖2中的1個_______細胞或2個_________融合，可培育出三倍體植株。用適當濃度的秋水仙素處理該三倍體植株的幼苗?？赡塬@得藥用成分較高的六倍體植株。秋水仙素的作用機理是__________。 (3)植物乙自然結(jié)實率低，主要原因是花粉粒萌發(fā)后多數(shù)花粉管不能伸長。為探究生長素對植物乙花粉管伸長的影響，某生物興趣小組進行了課外實驗，得到下表結(jié)果： 請結(jié)合表中數(shù)據(jù)對實驗結(jié)果進行簡要分析：____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 根據(jù)上述分析，可以得出的結(jié)論是：__________________________________________。 8．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是（ ） A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 B．培養(yǎng)基中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化 C．離體器官或組織的細胞都必須通過脫分化才能形成愈傷組織 D．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因相同 9．某組織培養(yǎng)實驗室的愈傷組織被真菌嚴重污染，為查找污染原因設(shè)計了4個實驗，實驗條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實驗結(jié)果，據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是 A．污染主要不是培養(yǎng)基滅菌時間短造成的 B．污染主要來源于組織培養(yǎng)所用的離體組織 C．調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH不能解決污染問題 D．調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度不能解決污染問題 10．某二倍體植物是雜合體，圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的過程。據(jù)圖回答： （1）圖中①表示的是該花粉培養(yǎng)過程中的 過程，②表示的是 過程，X代表的是 ，③表示的是 過程，④表示的是誘導(dǎo) 過程。 （2）圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條，具體通過哪一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中 的種類及最后其濃度配比，獲得的來源于未成熟花粉的完整植株都程為 植株（甲）。未成熟花粉經(jīng)培養(yǎng)能形成完整植株，說明未成熟花粉具有 。 （3）植株甲進行 ，才能使其結(jié)實，產(chǎn)生后代（乙），否則植株甲只有通過 的方式才能產(chǎn)生后代（丙）。乙、丙兩種植株中，能產(chǎn)生可育花粉的是 植株，該植株群體中每一植株產(chǎn)生可育花粉基因組成種類數(shù)為 種，該群體植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為 種?；ǚ叟嘤谟N上的特殊意義是 ，從而開辟育種新途徑。 二．跟蹤精練 1．現(xiàn)有甲、乙兩個煙草品種(2n=48)，其基因型分別為aaBB和AAbb。這兩對基因位于非同源染色體上，且在光照強度大于800勒克斯時都不能生長，這是由于它們中的一對隱性純合基因(aa或bb)作用的結(jié)果。取甲、乙兩煙草品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細胞制成原生質(zhì)體。并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)融合細胞產(chǎn)生細胞團。然后，放到大于800勒克斯光照下培養(yǎng)，結(jié)果有的細胞團不能分化，有的能分化發(fā)育成植株。 請回答下列問題： (1)甲、乙兩煙草品種花粉的基因型分別為 和 。 (2)誘導(dǎo)花藥培養(yǎng)成功的主要影響因素是 與 。對花期而言。選擇 的花藥培養(yǎng)更容易產(chǎn)生花粉植株。對花粉的發(fā)育時期而言，選擇 花藥培養(yǎng)成功率最高。 (3)將葉肉細胞制成原生質(zhì)體時，使用 去除細胞壁。 (4)細胞融合后誘導(dǎo)產(chǎn)生的細胞團叫 。 (5)在大于800勒克斯光照下培養(yǎng)，有 種細胞團不能分化，能分化的細胞團是由 的原生質(zhì)體融合來的(這里只考慮2個原生質(zhì)體的相互融合)。由該細胞團分化發(fā)育成的植株，其染色體數(shù)是 ，基因型是 。該植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出現(xiàn)不能生長的植株的概率是 。 2.下列關(guān)于花藥離體培養(yǎng)的影響因素的說法，錯誤的是（ ） A．材料的選擇和培養(yǎng)基的組成是主要影響因素 B．親本的生理狀況和花期都是影響花藥離體培養(yǎng)的重要因素 C．在花粉發(fā)育的各個時期，對離體刺激一樣敏感 D．親本的生長條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種密度等都對誘導(dǎo)成功率有一定影響 3．下列有關(guān)花藥離體培養(yǎng)的說法錯誤的是 ( ) A．對材料的選擇最常用的方法是焙花青——鉻礬法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色 B．材料消毒時需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸鈣溶液浸泡，最后用無菌水沖洗 C．接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D．若接種的花藥長出愈傷組織或釋放出胚狀體后，要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便進一步分化成再生植株 4．關(guān)于被子植物花粉的形成，說法正確的是 ( ) A．花粉是花粉母細胞經(jīng)有絲分裂形成的 B．花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體期、單核期和雙核期 C．花粉發(fā)育經(jīng)歷的四分體時期與減數(shù)第一次分裂的四分體時期含義相同 D．花粉母細胞形成花粉粒中精子的過程是一系列減數(shù)分裂的過程 5．下列關(guān)于花藥培養(yǎng)過程注意事項中正確的是 ( ) A．花藥培養(yǎng)成功與否與材料選擇無關(guān) B．花藥培養(yǎng)成幼苗后，一定不能分瓶培養(yǎng) C．花藥培養(yǎng)成幼苗的過程中，除了適宜的溫度、pH等，還要注意照光 D．一般地講，材料選在單核期時花藥培養(yǎng)成功率較高 6．將基因型為AaBb的小麥的花粉細胞通過無菌操作接入含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基的試管中，在一定條件下誘導(dǎo)形成試管幼苗，其過程如下圖所示： (1)該小麥花粉的基因型理論上有四種，分別是 。若這些花粉都能長成植物體?；蛐头謩e是 ，這些植物體稱 ，小麥在形成花粉過程中細胞分裂方式是 ，在花粉發(fā)育成植物體過程中細胞分裂方式是 。 (2)若獲得可育的植株，需要用 對 (填序號)進行處理，所獲得植株的基因型可能為 。 (3)請依據(jù)圖示簡述花粉細胞發(fā)育成植株的過程。 參考答案和解析 一．考點解析 1.〖解析〗高度分化的細胞都具有全能性，愈傷組織的細胞經(jīng)過脫分化形成，具有更高的全能性。 〖答案〗B 2. 〖解析〗將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株是組織培養(yǎng)的過程，必要條件是離體，外界條件是一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素以及無菌操作，自身條件是具有完整細胞核的細胞。導(dǎo)入外源基因是基因工程的操作程序。 〖答案〗ABD 3. 〖解析〗采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗是組織培養(yǎng)的過程，在這個過程中，細胞進行有絲分裂和發(fā)生分化，屬于無性繁殖，不涉及減數(shù)分裂的過程。 〖答案〗C 4. 〖解析〗因為紫草素是從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織細胞中提取的，所以生產(chǎn)以前必須要加入離體的紫草細胞進行脫分化，以獲得大量的紫草愈傷組織細胞，這一過程利用了植物細胞的全能性。從圖中可以看出反應(yīng)器中紫草細胞的數(shù)量增長呈“S”型增長，原因是開始生長較慢，要經(jīng)過適應(yīng)期，然后進入穩(wěn)定期，細胞的數(shù)目才能相對穩(wěn)定。在這個時期紫草細胞要產(chǎn)生大量的次級代謝產(chǎn)物——紫草素，所以說紫草素產(chǎn)量的高低與紫草愈傷組織細胞的數(shù)目和生長期有關(guān)。獲得細胞產(chǎn)物是植物組織培養(yǎng)的重要應(yīng)用。 〖答案〗（1）脫分化（或脫分化形成愈傷組織） 細胞的全能性 （2）S型增長 細胞數(shù)量 細胞所處的生長期 （3）保證氧氣供應(yīng)充足 使細胞與培養(yǎng)液充分接觸 5. 〖解析〗導(dǎo)入導(dǎo)入指定基因是基因工程的操作程序。 〖答案〗D 6. 〖解析〗紫色糯性王米種子培育出植株是利用種子進行繁殖，是有性生殖過程，不能說明細胞全能性。 〖答案〗 B 7. 〖解析〗（1）植物組織培養(yǎng)的理論依據(jù)是離體的植物細胞的全能性。愈傷組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點排列疏松、高度液泡化、薄壁細胞。（2）植物細胞壁的主要成分是纖維素與果膠，用纖維素酶和果膠酶破除細胞壁是利用它們的專一性。結(jié)合圖示，獲得三倍體植株，可用二倍體植株的1個精子與1個珠被細胞融合，或1個精子與2個對應(yīng)物種的極核融合，所得細胞進行組織培養(yǎng)獲得。秋水仙素的作用機理是抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成。（3）植物生長素的作用具有兩重性（促進生長作用與抑制生長作用），另外促進生長有一個最適濃度。結(jié)合表中數(shù)據(jù)對實驗結(jié)果進行簡要分析：①生長素濃度為3.0 mg/L時，花粉管平均長度最長，表明最適生長素濃度為3.0 mg/L；②生長素濃度低于3.0 mg/L（0-3.0 mg/L）時，對花粉管的促生長作用隨濃度增加逐漸增強；③生長素濃度高于3.0 mg/L（3.0-5.0mg/L）時，對花粉管的促生長作用隨濃度增加逐漸減弱；④生長素濃度等于或高于6.0mg/L時，對花粉管伸長起抑制作用。根據(jù)上述分析，可以得出的結(jié)論是：生長素對植物乙花粉管伸長的作用肯有兩重性（促進或抑制作用）。 〖答案〗（1）全能性 排列疏松無規(guī)則，高度液泡化而無定形狀態(tài)的薄壁細胞 （2）專一性 株被 極核 抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離而是染色體數(shù)目加倍 （3）生長素在一定的范圍內(nèi)，隨著生長素濃度的增加，對花粉管萌發(fā)的促進作用逐漸加強，超過一定的濃度后，隨著生長素濃度的增加，對花粉管萌發(fā)的抑制作用逐漸加強。 結(jié)論：低濃度生長素促進花粉管的萌發(fā)，高濃度的生長素抑制花粉管的萌發(fā)。 8. 〖解析〗本題考查植物組織培養(yǎng)過程、MS培養(yǎng)基的成分和作用以及選材的基礎(chǔ)知識，屬于識記內(nèi)容。采用綠色開花植物的生殖器官部位如花藥進行培養(yǎng)獲得的愈傷組織的基因只有體細胞的一半。 〖答案〗D 9. 〖解析〗[解析]: 本題主要考查解讀表格圖的能力。讀圖可以看出，ACD圖解所示的信息說明污染源不是這三方面的原因；B中的曲線變化明顯，是污染的主要因素。 〖答案〗ABCD 10. 〖解析〗該題綜合考查了組織培養(yǎng)的過程。 (1)花粉植株的發(fā)育有兩條途徑： ①經(jīng)胚狀體的途徑： ②經(jīng)愈傷組織的途徑： 具體通過那一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中激素的種類及其濃度配比。 (2)花粉里面有精子，說明是單倍體細胞，可培育成完整植株說明花粉具有全能性。 （3）花粉植株高度不育，需經(jīng)秋水仙素處理使染色體數(shù)加倍后，才可產(chǎn)生正常配子。花藥離體培養(yǎng)可縮短育種年限。 〖答案〗（1）脫分化 再分化 胚狀體 分化（或發(fā)育） 生根 （2）激素 單倍體 細胞的全能性 （3）染色體加倍（其他合理答案也給分） 無性生殖 乙（或經(jīng)過染色體加倍） 一 多 縮短育種周期 二．跟蹤精練 1．〖解析〗 (1)基因型為aaBB和AAbb的個體經(jīng)減數(shù)分裂形成的生殖細胞(花粉)的基因型分別是aB和Ab。 (2)材料的選擇和培養(yǎng)基的組成是主要影響因素。花期指一個生長季節(jié)內(nèi)植株開花的時間段，花期早期的花蕾營養(yǎng)及生理狀態(tài)比較好，可提高花粉誘導(dǎo)成功率。選擇單核以前的花藥接種，質(zhì)地幼嫩，極易破碎；選擇單核以后的花藥接種，花瓣已松動，給材料消毒帶來困難。 (3)原生質(zhì)體是一種用酶(纖維素酶或果膠酶)降解細胞壁后呈球形的植物裸露細胞，用實驗手段進行細胞融合。 (4)經(jīng)細胞融合誘導(dǎo)產(chǎn)生的細胞團叫愈傷組織。 (5)在大于800勒克斯光照下培養(yǎng)，凡基因型中含有aa或bb的細胞團都不能分化。能分化的細胞團一定同時含有A、B基因。若基因型為AaBb的植株自交，根據(jù)自由組合規(guī)律，后代中出現(xiàn)同時含有A、B基因的植株占總數(shù)的9／16，其余的占7／16。 〖答案〗(1)aB；Ab (2)材料的選擇；培養(yǎng)基備寺組成；花期早期的花蕾；單核期。(3)纖維素酶(答果膠酶也對)。(4)愈傷組織。(5)2；甲、乙兩品種；48；AaBb；7／16。 2. 〖解析〗花藥離體培養(yǎng)受多方面的影響。如親本的生理狀況、生長條件、低溫預(yù)處理、接種密度和花期。選擇處于哪個發(fā)育階段的花粉十分重要，因為不同時期的花粉對刺激的敏感不同，單核期中細胞核向細胞一側(cè)移動的時期，培養(yǎng)的成功率最高。 〖答案〗C 3. 〖解析〗在花藥離體培養(yǎng)中需注意各種因素，如B、C、D項涉及的措施，對材料選擇最常用的方法是醋酸洋紅法。 〖答案〗A 4. 〖解析〗花粉是由花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的；其發(fā)育經(jīng)歷了四分體時期、單核期和雙核期等階段。四分體時期指4個單倍體細胞連在一起，而減數(shù)分裂的四分體是指同源染色體配對后，1個四分體含4個染色單體的階段；花粉粒內(nèi)的生殖細胞再經(jīng)有絲分裂得到2個精子。 〖答案〗B 5. 〖解析〗花粉植株能否培育成功受多種因素影響，其中材料的選擇與培養(yǎng)基組成是主要影響因素，所以A錯；對一般植物來講，選擇單核期往往成功率最高，所以D對；在花粉到幼苗階段，由于無葉綠體，所以不需照光，C錯；當培養(yǎng)獲得愈傷組織或幼小植株時必須分瓶培養(yǎng)，才能誘導(dǎo)愈傷組織分化或幼苗分開，所以B錯。 〖答案〗D 6. 〖解析〗（1）花粉是通過減數(shù)分裂形成的，親本的基因型是AaBb，則通過減數(shù)分裂形成基因型為AB、Ab、ab、aB四種花粉，經(jīng)過離體培養(yǎng)，形成四種單倍體； （2）單倍體因為無同源染色體所以不育，要經(jīng)過秋水仙素處理，使染色體加倍即獲得了可育性。（3）略 〖答案〗(1)AB、Ab、aB、ab AB、Ab、aB、ab 單倍體 減數(shù)分裂 有絲分裂 (2)秋水仙素 [3] AABB、 AAbb、aaBB、aabb (3) 花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上脫分化[1]先形成愈傷組織，再將其誘導(dǎo)經(jīng)過再分化[2]形成從芽[3]，最后發(fā)育成植株。